橋梁深水承臺施工雙壁鋼吊(套)箱圍堰畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)橋梁深水承臺施工雙壁鋼吊(套)箱圍堰畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章緒論1.1國內(nèi)外現(xiàn)狀橋梁深水基礎(chǔ)的修建，關(guān)鍵是如何克服深水的影響。因?yàn)樯钏h(huán)境不僅對它產(chǎn)生許多直接影響，還對其設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)都會提出一些特殊問題。從近代的沉井、沉箱技術(shù)措施，到現(xiàn)代的樁基礎(chǔ)、管柱基礎(chǔ)、鋼板樁圍堰技術(shù)的應(yīng)用，再到當(dāng)代的雙承臺鋼管樁基礎(chǔ)，甚至設(shè)置基礎(chǔ)等，核心問題都是如何去克服因深水而帶來的一系列問題。然而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，解決深水施工的技術(shù)措施亦得到迅速地提高和發(fā)展。橋梁基礎(chǔ)雙壁鋼圍堰施工技術(shù)就是深水施工中的一種新技術(shù)。雙壁鋼圍堰是一個帶有單斜面刃腳的圓形雙壁全焊水密鋼結(jié)構(gòu)圓筒，有

2、自浮力，有強(qiáng)度更高的雙壁鋼殼，圓筒的內(nèi)、外壁形成的空間稱之鋼殼。內(nèi)、外壁由鋼板圍焊而成，圓筒上、下均不設(shè)底板或蓋板，鋼殼下口以環(huán)形單斜面刃腳封閉，鋼殼上口敞開，以方便施工時往鋼殼內(nèi)灌注混凝土或注水。雙壁鋼圍堰同其它基礎(chǔ)施工方法和工藝相結(jié)合，優(yōu)勢互補(bǔ)，也是橋梁基礎(chǔ)施工的一個重大突破。雙壁鋼圍堰施工的優(yōu)勢是深水、巖石河床，并且河床覆蓋層薄，這樣。圍堰易趨于穩(wěn)定，輔助措施少、費(fèi)用低。雙壁鋼圍堰施工技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢：(1)有強(qiáng)度更高的雙壁鋼殼，可受更大的圍堰內(nèi)外水位差；(2)施工時，在圍堰混凝土封底以前的工序簡單；抽水及渡洪均不受施工水位限制，任何季節(jié)都能施工；(3)雙壁鋼圍

3、堰施工基本上不受墩位處水深的限制，若配合使用空氣幕下沉工藝，還可將圍堰下沉到更深的覆蓋層內(nèi)。即雙壁鋼圍堰能在深水、厚覆蓋層的條件下采用；(4)雙壁鋼圈堰完全下沉就位后，不僅可作為鉆孔樁基礎(chǔ)的施工輔助設(shè)施，也可作為大面積承載的直接基礎(chǔ)；(5)在同一座橋上，在不同地質(zhì)條件情況下，也可以用相同的施工方法修建深水基礎(chǔ)。這不僅有利干設(shè)備的利用，還能重復(fù)使用雙壁鋼圍堰的上部，可充分發(fā)揮材料的利用率，降低成本，也便于施工管理。這也是為什么雙壁鋼圍堰技術(shù)這些年來運(yùn)用越來越多的主要原因。69石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)在國內(nèi)，雙壁鋼圍堰的施工方法，仍以浮運(yùn)施工和纜索吊機(jī)吊運(yùn)施工最為常見，尤其是

4、浮運(yùn)法施工。山長江大橋已使用異型雙壁鋼圍堰和矩形雙壁鋼圍堰。湖北省軍山長江公路大橋主橋?yàn)?8m+204m+460m+204m+48m的五跨連續(xù)雙塔雙索面半漂浮體系鋼箱梁斜拉橋。由于橋面很寬，對于索塔基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案，若按常規(guī)設(shè)計(jì)，鋼圍堰的直徑將達(dá)到44m。為了減小鋼圍堰的規(guī)模，方便施工，節(jié)省造價，同時又能保證索塔造型的美觀，設(shè)計(jì)首次創(chuàng)造性地提出了異形鋼圍堰結(jié)構(gòu),即在圓形鋼圍堰上焊接兩個簸箕形構(gòu)造，如圖1-1所示。該結(jié)構(gòu)在承臺施工高水位差(圍堰內(nèi)外設(shè)計(jì)水位差為22m)的情況下為圓形結(jié)構(gòu)受力，這樣就充分發(fā)揮了圓形鋼圍堰結(jié)構(gòu)受力條件好的特點(diǎn)。同時，雙壁鋼圍堰的使用方法有了新的變

5、化，已不局限于先將雙壁鋼圍堰下沉就位封底混凝土，接著施工鉆孔樁，最后再抽水施工樁基承臺這一傳統(tǒng)施工工藝了?，F(xiàn)在有些做法已改成先施工鉆孔樁，用鉆孔樁的鋼護(hù)筒，作為雙壁鋼圍堰定位下沉的導(dǎo)向、支撐裝置，最后再做混凝土封底、抽水施工樁基承臺，杭州下沙大橋即是如此。同時，雙壁鋼圍堰的使用方法有了新的變化，已不局限于先將雙壁鋼圍堰下沉就位封底混凝土，接著施工鉆孔樁，最后再抽水施工樁基承臺這一傳統(tǒng)施工工藝了。圖1-1異形鋼圍堰結(jié)構(gòu)平面圖(單位：mm)該橋的鋼圍堰平面尺寸為25.82m×3.6m，壁厚(鋼殼厚)1.5m。雙壁鋼圍堰外型尺寸見圖1-2。雙壁鋼圍堰同其它基礎(chǔ)施工方法和工藝相

6、結(jié)合，優(yōu)勢互補(bǔ)，也是橋梁基礎(chǔ)施工的一個重大突破。雙壁鋼圍堰施工的優(yōu)勢是深水、巖石河床，并且河床覆蓋層薄，這樣。圍堰易趨于穩(wěn)定，輔助措施少、費(fèi)用低。蚌埠市朝陽淮河公路大橋利用高壓旋噴樁豎直帷幕止水技術(shù)加固地基，減少大型雙壁鋼圍堰人土深度進(jìn)行水中承臺施工的技術(shù)則是另一成功的范例。高壓旋噴樁結(jié)合鋼圍堰施工承臺的優(yōu)點(diǎn)，一是施工簡便，止水效果好、加固地基穩(wěn)定，一次成形，未出現(xiàn)涌砂、穿底、漏水等意外問題，避免了為解決圍堰下沉困難而采取的其它措施。69石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)圖1-2雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)平面圖(單位：mm)并且樁體、圍堰有效堵水后，省去了水下混凝土封底。排水后干處挖土，工效高

7、、速度快，井壁不用支撐。同時。施工對環(huán)境不產(chǎn)生污染、無噪音。二是進(jìn)度快，多工序平行作業(yè)。有效縮短施工工期。該橋原方案鋼圍堰需下沉人土6m，圍堰下沉占用工期時間90d，再水中混凝土封底、鉆孔樁施工，接著干法施工承臺。而旋噴樁方案圍堰僅下沉人土1.5m，旋噴樁施工同主墩樁基施工同步，縮短工期60d。三是成本低，效益明顯。旋噴樁方案減少一節(jié)4.4m高鋼圍堰下沉(人土)及水下混凝土封底的費(fèi)用，可節(jié)約成本70萬元，高壓旋噴成本30萬元，兩項(xiàng)相抵，還節(jié)省40萬元。此外，還可節(jié)約了原鋼圍堰下沉過程中處理涌砂、漏水等問題產(chǎn)生的費(fèi)用。因此，只要我們因地制宜